山東冠熙環(huán)保設(shè)備有限公司主營：軸流風(fēng)機(jī),耐高溫高濕風(fēng)機(jī),烘干設(shè)備用風(fēng)機(jī),離心風(fēng)機(jī),除塵風(fēng)機(jī)

研究結(jié)果表明，引風(fēng)機(jī)葉片結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不僅使風(fēng)機(jī)難以加工，而且增加了風(fēng)機(jī)內(nèi)部的流動(dòng)損失，降低了風(fēng)機(jī)的效率。為了提高引風(fēng)機(jī)的總壓和效率，對(duì)斜槽離心風(fēng)機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)和設(shè)計(jì)。采用數(shù)值計(jì)算方法對(duì)斜槽離心風(fēng)機(jī)的內(nèi)部流動(dòng)進(jìn)行了分析，并根據(jù)內(nèi)部流動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)和設(shè)計(jì)工作。通過查閱大量的離心風(fēng)機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)文獻(xiàn)，深入了解風(fēng)機(jī)不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)風(fēng)機(jī)內(nèi)部流動(dòng)特性的影響，并采用數(shù)值計(jì)算方法建立風(fēng)機(jī)三維模型，劃分網(wǎng)格，引風(fēng)機(jī)采用N-S方程，結(jié)合W。利用SSTK-U湍流模型，模擬了斜通道風(fēng)機(jī)的原型。通過對(duì)樣機(jī)計(jì)算結(jié)果與原始測量數(shù)據(jù)的比較，詳細(xì)分析了SSTK-U湍流模型的精度，為離心風(fēng)機(jī)數(shù)值計(jì)算選擇湍流模型提供了良好的參考。通過觀察風(fēng)機(jī)不同截面的等值線和流線圖，分析了風(fēng)機(jī)的內(nèi)部流動(dòng)特性，為離心風(fēng)機(jī)的改進(jìn)提供了思路。在斜槽離心風(fēng)機(jī)樣機(jī)的基礎(chǔ)上，提出了三種改進(jìn)方案：向內(nèi)延長風(fēng)機(jī)短葉片可減少短葉片吸力面分離，提高風(fēng)機(jī)效率2.3%；增大風(fēng)機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)直徑可提高總壓。工作人員進(jìn)行了技術(shù)探討，確定了引風(fēng)機(jī)、脫硫增壓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓及系統(tǒng)抗延長性能。風(fēng)機(jī)的壓力值，效率基本不變，增大蝸殼舌與風(fēng)機(jī)葉輪之間的間隙，可使風(fēng)機(jī)總壓值提高到4711pa，效率提高2.1%。

引風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)方法，對(duì)所設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了分析。在離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)完成后，根據(jù)具體設(shè)計(jì)參數(shù)建立了離心風(fēng)機(jī)的三維模型。第三章采用樣機(jī)的數(shù)值計(jì)算方法，對(duì)設(shè)計(jì)工況下的風(fēng)機(jī)進(jìn)行了計(jì)算。原型風(fēng)機(jī)和斜槽風(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)速分別為13.89和11.08。根據(jù)不同的比轉(zhuǎn)速，可對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行分類。可以看出，所設(shè)計(jì)的風(fēng)機(jī)和原型風(fēng)機(jī)屬于不同的系列，但在全壓、效率等方面都有所提高?？梢宰C明第四節(jié)風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)方法是正確合理的。首先由引風(fēng)機(jī)的活動(dòng)特性分析中能夠知道，引風(fēng)機(jī)的短葉片吸力面存在兩個(gè)旋渦區(qū)，為了改善渦流帶來的活動(dòng)損失，提出了通過改變短葉片的長度來改善風(fēng)機(jī)活動(dòng)的計(jì)劃。通過對(duì)設(shè)計(jì)引風(fēng)機(jī)的數(shù)值計(jì)算參數(shù)與風(fēng)機(jī)初始設(shè)計(jì)值的比較，可以看出設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的總壓值高于設(shè)計(jì)目標(biāo)，效率為68%，效率比原型風(fēng)機(jī)高19.9%，總壓值由4626提高到4626。PA至5257PA，均滿足合作單位的性能要求。

可以看出，引風(fēng)機(jī)樣機(jī)長、短葉片的吸力面不僅產(chǎn)生分離現(xiàn)象，而且產(chǎn)生兩個(gè)渦，設(shè)計(jì)工況下設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)長、短葉片的吸力面存在一些分離現(xiàn)象，但沒有明顯的分離現(xiàn)象。產(chǎn)生了漩渦。通過比較兩種方法的流線圖可以看出，所設(shè)計(jì)的風(fēng)機(jī)的整體流動(dòng)性能得到了很大的提高，設(shè)計(jì)的引風(fēng)機(jī)的效率得到了很大的提高。在瞬態(tài)計(jì)算結(jié)果穩(wěn)定后，利用FW-H模型對(duì)設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)噪聲進(jìn)行了計(jì)算。

設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的瞬態(tài)計(jì)算

為了后期計(jì)算風(fēng)機(jī)內(nèi)部的氣動(dòng)噪聲，本文對(duì)離心風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場采用瞬態(tài)的計(jì)算方法進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算。下面詳細(xì)介紹風(fēng)機(jī)的瞬態(tài)計(jì)算過程。

引風(fēng)機(jī)瞬態(tài)計(jì)算收斂性判斷

瞬態(tài)計(jì)算過程中，每一個(gè)時(shí)間步內(nèi)相當(dāng)于計(jì)算一個(gè)穩(wěn)態(tài)過程。因此在每一個(gè)時(shí)間步內(nèi)都需要保證計(jì)算達(dá)到收斂。瞬態(tài)計(jì)算過程中存在內(nèi)迭代的概念，內(nèi)迭代與穩(wěn)態(tài)求解的的迭代具有相同的原理。（2）改造前后數(shù)據(jù)試驗(yàn)：風(fēng)機(jī)改造后，鍋爐正常運(yùn)行1小時(shí)，運(yùn)行參數(shù)穩(wěn)定。內(nèi)迭代次數(shù)可以在模型樹節(jié)點(diǎn)Run  Calculation面板通過參數(shù)Max Iteration/Time Step來設(shè)置。

整機(jī)壓力云圖分布

通過Fluent 軟件對(duì)掘進(jìn)工作面離心風(fēng)機(jī)進(jìn)行流場數(shù)值模擬，模擬得出在同流量下，加米字集流器和普通集流器離心風(fēng)機(jī)壓力云圖可以看出，風(fēng)機(jī)靜壓從進(jìn)口至出口逐漸增大，在蝸殼外達(dá)到較大。加米字集流器風(fēng)機(jī)進(jìn)口靜壓明顯高于普通集流器離心風(fēng)機(jī)， 其較大靜壓達(dá)到2 510 Pa，普通集流器達(dá)到1 440 Pa；根據(jù)葉輪流道斷面面積逐漸變化的原理，建立了風(fēng)機(jī)葉片型線成形的數(shù)學(xué)模型。加米字風(fēng)機(jī)的全壓較大可達(dá)5 860 Pa，而普通集流器較大達(dá)到4 260 Pa。

引風(fēng)機(jī)集流器的壓力用Tecplot 軟件對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行后處理，可以對(duì)離心風(fēng)機(jī)集流器的受壓進(jìn)行對(duì)比分析。加米字形集流器和普通圓弧形集流器內(nèi)部流場受壓分布所示， 引風(fēng)機(jī)米字形集流器入口壓力為-8 000 Pa，到集流器出口達(dá)到-18 000 Pa，壓差10 000 Pa；普通圓弧形集流器入口壓力為-8 000 Pa，到集流器出口達(dá)到-16 000 Pa，壓差8 000 Pa，小于米字形集流器。同時(shí)也可以看出，加米字形集流器壓力梯度變化趨勢比普通圓弧形集流器平緩，對(duì)穩(wěn)定進(jìn)口氣流，保證氣流的均勻及穩(wěn)定有更明顯的作用。由于適當(dāng)增大了前風(fēng)機(jī)的迎角和安裝角，可以減小風(fēng)機(jī)葉片通道的流量損失。